DE268974C

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Publication number: DE268974C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 268974 -KLASSE 42 #. GRUPPE - JVl 268974 - CLASS 42 #. GROUP

FIüssigkeits-Bremsdynamometer. Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. März 1912 ab.Liquid brake dynamometer. Patented in the German Empire on March 31, 1912.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom ■For this registration, the examination according to the Union Treaty of ■

20. März 1883March 20, 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 31. März 1911 anerkannt.Recognized on December 14, 1900 on the basis of registration in Great Britain on March 31, 1911.

die Prioritätthe priority

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Verbesserung von Flüssigkeits-Bremsdynamometern, bei denen ein von der Maschine, deren Leistung gemessen werden soll, angetriebenes Flügelrad o. dgl. in einem mit Wasser gefüllten Gehäuse umläuft, das ebenfalls drehbar gelagert ist. Das dem Gehäuse durch die Bewegung des Flügelrades und des Wassers erteilte Drehmoment kann mittels eines am Gehäuse angeordneten, als Wagebalken ausgebildeten Armes gemessen werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Bremsdynamometer nach dem' bekannten System von Froude. Die Eigenart dieser Bremsdynamometer liegt in der besonderen Ausbildung des Flügelrades und des Gehäuses, die beide mit einander zugekehrten schrägen Taschen von je halbelliptischer Querschnittsform versehen sind. Innerhalb dieser Taschen wird dem Bremswasser eine fortgesetzte Umlaufsbewegung erteilt, wobei die seitens der zu prüfenden Maschine auf das Laufrad übertragene mechanische Energie in Wärme umgesetzt wird.The subject of the invention is an improvement of fluid brake dynamometers, where one is driven by the machine whose power is to be measured Impeller or the like revolves in a housing filled with water, which is also rotatable is stored. That the case by the movement of the impeller and the water Distributed torque can be arranged on the housing, designed as a balance beam Poor to be measured. In particular, the invention relates to brake dynamometers according to the 'well-known system of Froude. The peculiarity of this brake dynamometer lies in the special design of the impeller and the housing, which both facing inclined pockets, each with a semi-elliptical cross-sectional shape are provided. Within these pockets, the brake water is given a continued orbital movement, whereby the part of the to The mechanical energy transferred to the impeller in the testing machine is converted into heat will.

Um derartige Froudesche Bremsdynamometer für einen größeren Belastungsbereich anwendbar zu machen, kann man die Wasserfüllung der Bremse verändern, d. h. der Belastung entsprechend mehr oder weniger Wasser in der Bremse arbeiten lassen.To such a Froude brake dynamometer for a larger load range To make it applicable, one can change the water filling of the brake, i. H. the burden Let more or less water work in the brake accordingly.

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Bei der Leistungsprüfung von Kraftmaschinen ist es nun unter Umständen sehr erwünscht, das Verhalten der Maschine und ihrer Regulierorgane auch bei plötzlich eintretenden starken Belastungsänderungen kennen zu lernen. Dies ist insofern von großer Bedeutung, als ja der Konstrukteur in der Lage sein muß, anzugeben, wie hoch im Bedarfsfalle die Maschine ohne Gefahr plötzlich überlastet werden darf. Auch kann es erwünscht sein, festzustellen, wie sich die Maschine bei plötzlich ' eintretender Entlastung verhält, d. h. ob sie Neigung zum Durchgehen hat und ob der Leistungsregler schnell genug wirkt, um dies zu verhüten.When testing the performance of power machines, it may now be very desirable to the behavior of the machine and its regulating organs even in the case of sudden occurrences to get to know strong changes in stress. This is of great importance in that than yes, the designer must be able to specify how high the Machine may suddenly be overloaded without danger. It may also be desirable to determine how the machine behaves in the event of a sudden relief, d. H. whether you Tendency to runaway and whether the power regulator works fast enough to do this to prevent.

Die vorliegende Erfindung betrifft Bremsdynamometer der oben geschilderten Art, bei denen die Versuchsmaschine plötzlich um einen meßbaren Betrag stark überlastet oder entlastet werden kann, und zwar besteht die Erfindung in erster Linie darin, daß die den Wasserzu- und -abfluß regelnden Ventile derart zwangläufig miteinander verbunden sind, daß sie von einer gemeinsamen Einstellvorrichtung aus gleichzeitig im umgekehrten Sinne um einen großen Betrag verstellt werden können. The present invention relates to brake dynamometers of the type outlined above which the test machine is suddenly heavily overloaded or relieved by a measurable amount can be, and the invention consists primarily in that the water inlet and outlet regulating valves in such a way are inevitably interconnected that they are of a common adjustment device can be adjusted from the same time in the opposite sense by a large amount.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiele veranschaulicht, und zwar zeigtIn the drawing, the subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment, namely shows

Fig. ι die Seitenansicht und
Fig. 2 die Vorderansicht eines Bremsdynamometers nach System Froude mit Füllungsreglung. Fig. Ι the side view and
2 shows the front view of a brake dynamometer according to the Froude system with filling control.

Ά ist das in den Lagerböcken a¹ schwingbar gelagerte Gehäuse des Dynamometers, in dem die Welle B des (auf der Zeichnung nicht dargestellten) Laufrades umläuft. An dem Gehäuse A ist je ein Wasserzufluß ventil C, das Ά is the housing of the dynamometer, which is mounted to swing in the bearing blocks a ¹ and in which the shaft B of the impeller (not shown in the drawing) rotates. On the housing A is a water inflow valve C, the

ίο mit der Zuflußleitung c² in Verbindung'steht, und ein Wässerabflußventil D vorgesehen, das ^xan die Abflußleitung d² angeschlossen ist. Die Spindeln c¹, d¹ beider Ventile sind miteinander durch ein Hebelgestänge E^x-E^h verbunden; ihre Schließrichtung ist durch die in Fig. ι eingetragenen Pfeile x, y angedeutet. Zwischen die Stangen E² und E⁴ ist ein mit Rechts- und Linksgewinde versehenes Spannschloß E^s eingefügt, durch das die Stangenlänge und damit auch die Stellung des Zuflußventils C eingestellt werden kann. Der auf der Spindel des Abflußventils D sitzende Arm E^B hat sektorförmige Gestalt und dient zur Aufnahme einer durch ein Handrädchen Z"¹ drehbaren Schraubenspindel F, an deren Mutter fi ein zweites Hebelgestänge G^x-G^ angelenkt ist, zwischen dessen Stangen G¹ und G³ ebenfalls ein Spannschloß G² eingeschaltet ist. Der Arm G⁴ ist starr mit einer Welle H verbunden, die in Lagerarmen K, K¹ schwingbar gelagert ist, die ihrerseits von den feststehenden Lagerböcken a^l getragen werden. Die Welle H kann durch Ausschwingen eines auf ihr sitzenden Stellhebels / gedreht werden, der seinerseits an einem vom Lagerräume K¹ getragenen Stellbogen L in jeder beliebigen Stellung festgestellt werden kann. Zu diesem Zwecke trägt der Stellhebel / eine Schraube mit Flügelmutter i¹, deren Schraubenbolzen in einem Bogenschütze I¹ des Stellbogens L zu gleiten vermag.ίο with the inflow line c ² in connection, and a water drain valve D is provided, which is ^{x connected} to the drain line d ² . The spindles c ¹ , d ^{1 of} both valves are connected to one another by a lever linkage E ^x -E ^h ; their closing direction is indicated by the arrows x, y entered in FIG. Between the rods E ² and E ⁴ , a turnbuckle E ^s provided with a right and left thread is inserted, by means of which the rod length and thus also the position of the inflow valve C can be adjusted. The arm E ^B sitting on the spindle of the drain valve D has a sector-shaped shape and is used to accommodate a screw spindle F ^{rotatable by a handwheel Z "1} , to the nut fi of which a second lever linkage G ^x -G ^ is articulated, between the rods G ¹ and G ³ is also a turnbuckle G ² is turned on. the arm G ⁴ is rigidly connected to a shaft H, which is swingably supported in bearing arms K, K ^1, which are supported in turn by the fixed bearing blocks a ^l. the shaft H can be obtained by swinging an adjusting lever / seated on it, which in turn can be locked in any position on an adjusting arch L carried by the storage room K ^1. For this purpose, the adjusting lever / carries a screw with wing nut i ¹ , the screw bolt of which is in an archer I ¹ des Stellbogen L is able to slide.

An dem Gehäuse A sind zwei aus Profileisen hergestellte V-förmige Arme M und N vorgesehen, deren freie Enden je ein Gewicht P und P¹ tragen. Ersteres dient nur zum Gewichtsausgleich und besitzt stets die gleiche Größe, während das letztere aus ein¹-zelnen Platten P² zusammengebaut ist, deren Anzahl sich nach der Leistung der zu prüfenden Maschine richtet. Mit diesem Plattengewicht P¹ wird die grobe Einstellung des Dynamometers bewirkt, während das Reitergewicht Q¹ eines innerhalb des Armes N angeordneten Wagebalkens Q zur Feineinstellung des Dynamometers dient.On the housing A , two V-shaped arms M and N made of profile iron are provided, the free ends of which each carry ^{a weight P and P 1.} The former is only used for balancing and always has the same size, while the latter is assembled from a ¹ -zelnen panels P ^2, the number of which depends on the power of the engine to be tested. The rough adjustment of the dynamometer is effected with this plate weight P ¹ , while the rider weight Q ^{1 of} a balance beam Q arranged within the arm N is used for fine adjustment of the dynamometer.

Außerdem greifen an dem Arme N zwei Federwagen S, S¹ an, deren andere Enden in einem dreieckigen Bocke R aufgehängt sind. Diese Federwagen dienen zum Messen derIn addition, two spring trolleys S, S ¹ attack the arm N , the other ends of which are suspended in a triangular bracket R. These spring trolleys are used to measure the

Überlastung oder Entlastung. Eine aus Bremszylinder und Kolben bestehende Flüssigkeits bremse T\ etwa nach Art der bei Geschützen allgemein gebräuchlichen, hat den Zweck, die durch Belastungsänderungen hervorgerufenen ^v Bewegungen des Dynamometergehäuses zu dämpfen.Overload or discharge. A composition consisting of cylinder and piston fluid brake T \ about the type of guns in general use, has to attenuate the purpose, caused by changes in load ^v movements of the dynamometer housing.

Bei der Erläuterung der Wirkungsweise des beschriebenen Bremsdynamometers sei von der auf der' Zeichnung veranschaulichten Stellung seiner Teile ausgegangen, die dem normalen Betriebe des Dynamometers, d. h. dem Betriebe ohne Überlastung oder Entlastung und außerdem der Gleichgewichtslage des Dynamometers entspricht. Die Ventile C und D haben dann eine ganz bestimmte öffnungsweite, und das sie untereinander und mit dem Stellhebel / verbindende Gestänge ist so eingestellt und bemessen, daß der Stellhebel bei dieser Normalstellung der Ventile mit Bezug auf den Stellbogen L seine Mittellage einnimmt, in der er mittels der Stellschraube i¹ festgestellt ist. Das Gewicht P¹ ist mit so viel Platten belastet, als der Gleichgewichtslage bei der normalen Füllung der Bremse entspricht, und das Reitergewicht Q¹ zur Feineinstellung befindet sich in der Nullage.In explaining the mode of operation of the braking dynamometer described, the starting point is the position of its parts illustrated in the drawing, which corresponds to normal operation of the dynamometer, ie operations without overloading or unloading and also the equilibrium position of the dynamometer. The valves C and D then have a very specific opening width, and the linkage connecting them with each other and with the control lever / connecting rod is set and dimensioned so that the control lever assumes its central position in this normal position of the valves with reference to the control arc L, in which it is established by means of the adjusting screw i ¹ . The weight P ¹ is loaded with as many plates as corresponds to the equilibrium position with the normal filling of the brake, and the rider weight Q ¹ for fine adjustment is in the zero position.

Treten bei dieser Mittellage des Stellhebels / infolge des unregelmäßigen Ganges der Versuchsmaschine kleine Leistungsschwankungen auf, so rufen diese in bekannter Weise Pendelbewegungen des Dynamometergehäuses hervor. Da hierbei der Arm G* feststeht, so bewirkt das Gestänge G^s, G², G¹, F, E⁵, Eⁱ, E³, E-, E¹ durch entsprechendes Öffnen und Schließen der Ventile C₁ D — in der in der Patentschrift 252921 beschriebenen Weise — eine Vermehrung oder Verminderung der in der Bremse arbeitenden Wassermenge und damit eine Regelung der Bremse. Schwankt die Leistungsänderung hierbei nicht um ein und denselben Beharrungszustand, sondern geht die Leistung der Bremse dauernd in einen höheren oder niedrigeren Leistungszustand über, so muß, um die Leistung messen zu können, das Gleichgewicht der Bremse durch ¹QS Veränderung der Zahl der Platten P² bzw. durch Verschieben des Reitergewichts Q¹ wieder hergestellt werden.If small power fluctuations occur in this central position of the control lever / as a result of the irregular gait of the test machine, these cause pendulum movements of the dynamometer housing in a known manner. Since the arm G * is fixed, the linkage causes G ^s , G ² , G ¹ , F, E ⁵ , E ⁱ , E ³ , E-, E ¹ by opening and closing the valves C ₁ D - in the appropriate manner in the manner described in patent specification 252921 - an increase or decrease in the amount of water working in the brake and thus a control of the brake. The power change does not fluctuate in this case one and the same steady state, but the performance of the brake is continuously over to a higher or lower power state, then, in order, the power to be able to measure the balance of the brake by ¹ QS change in the number of the plates P ² or be restored by moving the rider weight Q ^1.

Will man nun aus den eingangs genannten Gründen die Versuchsmaschine plötzlich stark überlasten, so wird der Stellhebel / von Hand aus der dargestellten Nullage in die obere Lage I gebracht. Dies hat eine Drehung der Ventilspindeln c¹, d¹ entgegengesetzt dem Drehsinne des Uhrzeigers zur Folge. Hierbei wird H5 das Wasserzuflußventil C plötzlich weit geöffnet und das Abflußventil D plötzlich gedrosselt. Die Folge hiervon ist, daß die in der Bremse arbeitende Wassermenge plötzlich vergrößert und der Bremswiderstand plötzlich stark erhöht wird, was einer plötzlichen Belastung der Kraftmaschine gleichkommt.If you want to suddenly overload the test machine for the reasons mentioned at the beginning, the adjusting lever / is moved by hand from the zero position shown to the upper position I. This results in a rotation of the valve spindles c ¹ , d ^{1 in the} opposite direction to the clockwise direction of rotation. Here, H5, the water supply valve C is suddenly opened wide and the drain valve D is suddenly throttled. The consequence of this is that the amount of water working in the brake is suddenly increased and the braking resistance is suddenly greatly increased, which is equivalent to a sudden load on the engine.

Umgekehrt hat ein Umlegen des Stellhebels / nach unten in die mit II bezeichnete Stellung ein plötzliches Öffnen des Abflußventils D und ein Drosseln des Zuflußventils C, also eine plötzliche Verringerung der in der Bremse arbeitenden Wassermenge zur Folge, was einer ,plötzlichen Entlastung der Kraftmaschine gleichkommt.Conversely, turning the control lever / down into the position marked II suddenly opens the drain valve D and throttles the inflow valve C, i.e. a sudden reduction in the amount of water working in the brake, which is equivalent to a sudden relief of the engine.

Infolge der plötzlich auftretenden BelastungAs a result of the sudden stress

ίο oder Entlastung wird der Arm N heftig nach oben oder unten ausschlagen, wobei angenommen ist, daß das Laufrad im Sinne des Pfeiles ζ (Fig. i) umläuft. In einem Falle wird nämlich die vermehrte Wassermenge das Gehäuse und damit auch den Arm N im Sinne des Pfeiles ζ mitnehmen. Im anderen Falle übt infolge der plötzlichen Verringerung des Bremswassers das Gewicht P¹ ein entgegen-ίο or relief, the arm N will swing violently up or down, assuming that the impeller rotates in the direction of arrow ζ (Fig. i). In one case, the increased amount of water will take the housing and thus also the arm N with it in the direction of the arrow ζ . In the other case, due to the sudden decrease in the brake water, the weight P ¹ exercises an opposing

, gesetzt gerichtetes Drehmoment auf das Gehäuse A und den Arm N aus. Diese nach oben oder unten gerichtete Schwingbewegung des Armes N wird nun durch die Federbremse S¹ oder S aufgenommen, deren Federn so weit zusammengepreßt werden, bis Gleichgewicht herrscht. Gleichzeitig kann hierbei in einfacher Weise an diesen Federwagen das Maß der durch das Umlegen des Stellhebels / bewirkten Überlastung oder Entlastung abgelesen werden., applied directed torque to the housing A and the arm N. This upward or downward oscillating movement of the arm N is now absorbed by the spring brake S ¹ or S, the springs of which are compressed until equilibrium is achieved. At the same time, the extent of the overload or relief caused by the turning of the adjusting lever / can be read off in a simple manner on this spring carriage.

Will man nicht das Maximum der Be- oder' Entlastung hervorrufen, so darf der Stellhebel nicht bis in die äußersten Grenzlagen I oder II ausgeschwungen werden. Eine weitere Regelung der Größe des Ausschlages der Ventile C und D kann noch durch Einstellen der Mutter f² mittels des Handrädchens f¹ bewirkt werden.If one does not want to bring about the maximum of loading or unloading, the control lever must not be swung out to the extreme limit positions I or II. A further regulation of the size of the deflection of the valves C and D can also be effected by adjusting the nut f ² by means of the handwheel f ¹ .

Claims

Patent Claims:

1. Fluid brake dynamometer, in which one of the engine under test driven impeller or the like in a rotatably mounted, wholly or partially with water-filled housing revolves, the torque given to it by the impeller and water as a measure for represents the braking power, and in which the flow cross-section of the water supply and drain regulating valves changed within wide limits and suddenly can be, characterized in that the Wasserzu- ufld -abfluss regulating valves are so inevitably connected that they are of a common adjustment device can be adjusted from the same time in the opposite sense by a large amount.

2. Fluid brake dynamometer according to claim 1, characterized in that the point of application ff ² ) of the linkage influencing both valves is arranged variably, so that the size of the valve deflections can be changed while the deflection of the adjusting lever (J) remains the same.

1 sheet of drawings.